火星生命真相还有多远？确认结果还需取样返回

大图：“好奇”号火星车艺术假想图。小图：火星吉莱斯皮湖露出地面的一小片岩层。

　　古老的火星是一个比现在温暖得多、湿润得多的世界，人类一直在为火星曾经存在生命的猜想寻找各类证据。目前美国国家航空航天局（NASA）的“好奇”号火星车正在火星的盖尔陨石坑中漫游。继去年7月科学家宣布在坑内发现了一个古代淡水湖泊曾经存在的证据之后，去年12月，又传来了在火星大气中发现来源未知的甲烷气体，以及在火星岩石样本上首次确定性探测到其他有机分子的消息。我们似乎离火星生命的真相越来越近了。

　　近日，研究人员又公布了对“好奇”号火星车所拍摄图像的最新分析结果。据物理学家组织网报道，这些照片是“好奇”号驶过耶洛奈夫湾（Yellowknife Bay）中已经干涸的吉莱斯皮湖（Gillespie Lake）时拍摄的，数十亿年前，这里也曾经历过洪水的季节性泛滥。他们发现，火星上的古老沉积岩与地球上微生物“塑造”的岩层结构之间具有有趣的相似之处。这一研究结果再次暗示，这颗红色星球早期可能有生命存在。

　　古老火星生命的迹象？

　　在地球上，微生物群落如同地毯一般，覆盖住湖泊或者沿海地区等较浅水体中的沉积物，随着时间推移，逐渐形成了独特的化石地貌。这些结构被称为微生物席成因构造（MISS），存在于全球各地的浅水环境以及古老岩石中。

　　美国欧道明大学地质生物学家诺拉·诺福克研究这种微生物席成因构造已经长达20年。她去年报告说，在澳大利亚西部发现了34.8亿年前的微生物席成因构造，这可能是地球上最古老的生命迹象。

　　而在上个月发表于《天体生物学》杂志网络版的最新论文中，诺福克详细介绍了她的重大发现：火星吉莱斯皮湖露出地面的沉积构造（最多有38亿年历史）与地球微生物席成因构造之间在形态上具有惊人的相似性，这些独特的形态包括侵蚀残余、凹穴、圆顶、卷筒、坑、碎片和裂缝。这不禁令人遐想：这是古代火星生命可能存在的迹象吗？

　　不过，这份报告并不是一个确凿的证据，还无法证明这些结构是由生物学过程塑造出来的。要确认其构造成因，需要将火星岩石样本返回地球，进行更多的微观分析，而在短期内，尚没有执行这类任务的时间表。

　　“我能说的就是，这是我的假设，我所有的证据都在这里。”诺福克说，“但我的确认为，这证据已经很多了。”

　　“她指出了这些结构（的类似之处），已经是对这一领域的巨大贡献。”新墨西哥矿业及科技学院地质微生物学家佩内洛普·波士顿说，“再加上最近关于火星甲烷气体和有机分子的报告，她的发现为我们的邻居星球上可能曾有过生命的谜题增加了一块有趣的拼图。”

　　“这是我所见过的同类分析中最周密的”

　　“我看过很多论文说，‘看，这是一堆火星泥土，这是一堆地球泥土，因为它们很相似，所以来自两个星球的两堆泥土应该是因同样的机制形成的’。” NASA艾姆斯研究中心行星科学家、《天体生物学》杂志副主编克里斯·麦凯说，“这个论据很简单，通常说服力不强。但是，诺福克的论文是我所见过的同类分析中最周密的，这也是为什么它能首开先河刊登在《天体物理学》上的原因。”

　　诺福克分析的图像来自NASA网站火星科学实验室页面的公开资料。

　　“在一幅图像中，我看到了非常熟悉的东西。”她回忆说，“所以，我花了几个星期的时间，一厘米一厘米地研究了几幅图像，绘制草图，并将它们与来自地球结构的数据进行对比。我研究这些已经20年了，所以我知道要找什么。”

　　诺福克比较了“好奇”号火星车拍摄的图像和地球上多处岩层的图像。这些照片显示，地球和火星的沉积构造在形态上具有惊人的相似之处。

　　更重要的是，在地球上，随着微生物席形成、生长、干涸、开裂，然后重新生长，沉积构造也会发生相应的变化。诺福克发现，火星岩石的分布模式与地球微生物席成因构造随时间的改变也是相一致的。她在论文中还描述了哪些过程可以形成这样的构造，比如，碎片、坑和裂缝可能是在盐、水或风的风蚀下的产物。

　　诺福克认为：“如果火星沉积构造不是源自生物，那么其与地球微生物席成因构造在形态上和分布模式上的相似，将是一个非同寻常的巧合。”

　　她补充说：“目前我想做的就是指出这些相似之处。要验证这一假说，还需要提供进一步的证据。”

　　确认结果还需取样返回

　　在论文的最后部分，诺福克提出了要确认火星沉积构造可能源自生物成因的详细策略。但不幸的是，其中一个重要步骤——将样品返回地球以作进一步的分析——目前来说还不可行。

　　诺福克还列出了“好奇”号再次遇到这种构造时可能开展的一系列测量，包括利用其携带的火星岩土采样分析仪来识别有机物或化合物的“签名”。

　　但麦凯说，这可能行不通。“原则上，如果样品中仍然遗留着大量生物有机体的话，这个仪器能告诉我们一些关于这些物质的生物性质的情况。”他解释说，“但这些都是古代的沉积结构，生物学痕迹早已消失不见了。”

　　“而且，在实践中这台仪器也有诸多局限。”他补充说，“据推测，在降落过程中，仪器中出现了污染泄露，因此它（的测量结果）具有非常高的背景污染水平。”

　　在地球上，科学家们通常通过搜索特定的微观纹理来确认微生物席成因构造的生物性质，这涉及到将岩石切割成薄片，并在显微镜下观察它们。从工程学的角度来看，要在火星上进行这类操作是非常困难的。

　　他补充说：“采样返回任务将是（验证这一结果的）黄金标准，但这在短期内不太可能实现。”